《電容器、電容》PPT課件

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1、1、 7 電 容 器 、 電 容（ 一 ） 電 容 器（ 二 ） 充 電 過 程（ 三 ） 放 電 過 程（ 四 ） 電 容（ 五 ） 可 變 電 容（ 六 ） 電 容 耐 壓 9-3 電 容 器 的 電 容1. 孤 立 導 體 的 電 容真 空 中 孤 立 導 體 球 RRqU 041任 何 孤 立 導 體 ， q/U與 q、 U均 無 關 ， 定 義 為 電 容RUq 04UqC電 容 單 位 ： 法 拉 （ F） pF10nF10F101F 1296 2. 電 容 器 的 電 容電 容 器 ： 兩 相 互 絕 緣 的 導 體 組 成 的 系 統(tǒng) 。電 容 器 的 兩 極 板 常 帶 等

2、量 異 號 電 荷 。幾 種 常 見 電 容 器 及 其 符 號 ：電容器的電容 計 算 電 容 的 一 般 方 法 ： 21 UU qC q 其 中 一 個 極 板 電 量 絕 對 值U1-U2兩 板 電 勢 差電 容 器 的 電 容 ： 先 假 設 電 容 器 的 兩 極 板 帶 等 量 異 號 電 荷 ， 再 計 算 出電 勢 差 ， 最 后 代 入 定 義 式 。電容器的電容 (1)平 板 電 容 器幾 種 常 見 真 空 電 容 器 及 其 電 容 S0E lE dUU d0 d UU qC0 0/ d S dS0電 容 與 極 板 面 積 成 正 比 ， 與 間 距 成 反 比 。

3、 電容器的電容 （ 2） 圓 柱 形 電 容 器rE 02 lE dUU rr BARR d2 0 UU qC0 ABRRlln2 0 ABRR lln2 0 ARBR ABRRln2 0 電容器的電容 (3) 球 形 電 容 器 204 rqE lE dUU UU qC0 AB BARR RR 04 ARBRrrq BARR d4 20 )11(4 0 BA RRq 電容器的電容 理 論 和 實 驗 證 明 0CC r充 滿 介 質 時 電 容 真 空 中 電 容相 對 介 電 常 數一 些 電 介 質 的 相 對 介 電 常 數電 介 質 r 電 介 質 r 電 介 質 r真 空 1 變

4、壓 器 油 3 氧 化 鉭 11.6空 氣 1.000585 云 母 36 二 氧 化 鈦 100純 水 80 普 通 陶 瓷 5.76.8 電 木 7.6玻 璃 510 聚 乙 烯 2.3 石 蠟 2.2紙 3.5 聚 苯 乙 烯 2.6 鈦 酸 鋇 10 2104 (4)電 介 質 電 容 器電容器的電容 3. 電 容 器 的 串 聯(lián) 和 并 聯(lián)電 容 器 性 能 參 數 ： 電 容 和 耐 壓 1C 2C NC(1)并 聯(lián) ： NCCCC 21(2)串 聯(lián) ： NCCCC 1111 21 1C 2C NC增 大 電 容提 高 耐 壓(3)混 聯(lián) ： 1C 2C 3C4CA B根 據 連

5、接 計 算滿 足 容 量 和 耐 壓 的特 殊 要 求 電容器的串聯(lián)和并聯(lián) 例 9-3 三 個 電 容 器 按 圖 連接 ， 其 電 容 分 別 為 C1 、 C2和 C3。 求 當 電 鍵 K打 開 時 ， C1將 充 電 到 U0， 然 后 斷 開電 源 ， 并 閉 合 電 鍵 K。 求各 電 容 器 上 的 電 勢 差 。解 已 知 在 K 閉 合 前 ， C1極 板 上 所 帶 電 荷 量 為 q0 =C1 U0 ， C2和 C3極 板 上 的 電 荷 量 為 零 。 K閉 合 后 ， C1放 電 并 對 C2 、 C3充 電 ， 整 個 電 路 可 看 作 為 C2、 C3串 聯(lián) 再

6、 與 C1并 聯(lián) 。 設穩(wěn) 定 時 ， C 1極 板 上 的 電 荷 量 為 q1， C2和 C3極 板 上 的 電 荷量 為 q2， 因 而 有 KU0+q0 q0C1C2 C3電容器的串聯(lián)和并聯(lián) 021 qqq 322211 CqCqCq 0313221 321102 UCCCCCC CCCqqq 0313221 3211 qCCCCCC CCCq 解 兩 式 得因 此 ， 得 C 1 、 C2和 C3上 的 電 勢 差 分 別 為 0313221 3221 UCCCCCC CCC 電容器的串聯(lián)和并聯(lián) 0313221 321111 UCCCCCC CCCCqU 0313221 31222

7、UCCCCCC CCCqU 0 313221 21323 UCCCCCC CCCqU 電容器的串聯(lián)和并聯(lián) 0313221 321111 UCCCCCC CCCCqU 0313221 31222 UCCCCCC CCCqU 0 313221 21323 UCCCCCC CCCqU 電容器的串聯(lián)和并聯(lián) 1、 常 見 電 容 器2、 電 容 器 的 構 造3、 電 容 器 的 作 用4、 帶 電 特 點5、 板 間 電 場 （ 一 、 ） 電 容 器 1、 常 見 電 容 器 2、 電 容 器 的 構 造 蠟 紙 錫 箔 3、 電 容 器 的 作 用電 容 器 可 以 容 納 （ 儲 存 ） 電 荷

8、 4、 電 容 器 帶 電 特 點（ 2） 一 個 極 板 所 帶 電 量 的 絕 對 值 ， 叫 做 電 容 器 所 帶 的 電 量（ 1） 兩 極 板 帶 等 量 異 種 電 荷 +Q-Q 5、 電 容 器 板 間 電 場充 了 電 的 電 容 器 的 兩 極 板 之 間 形 成 勻 強 電 場 （ 不 考 慮 邊 緣 效 應 ） ，場 強 大 小 E=U/d， 方 向 始 終 垂 直 板 面 。 1、 有 電 流 ， 電 流 方 向 為 流 入 電 容 器 正 極 板 ， 電 流 強 度 由 大 到 小 ；2、 電 容 器 帶 電 量 增 加 ；3、 電 容 器 兩 極 板 間 電 壓

9、升 高 ；4、 電 容 器 中 電 場 強 度 增 加 。 （ 二 ） 充 電 過 程 當電容器充電結束后，電容器所在電路中無電流，電容器兩極板間電壓與充電電壓相等。 （ 三 ） 放 電 過 程1、 有 電 流 ， 電 流 方 向 是 從 正 極 板 流 出 ， 電 流 強 度 由 大 變 小 ；2、 電 容 器 上 電 量 減 小 ；3、 電 容 器 兩 極 板 間 電 壓 降 低 ；4、 電 容 器 中 電 場 強 度 減 弱 。當電容器放電結束后，電容器電路中無電流。放 電 過 程 實 際 上 是 正 負 電 荷 的 中 和 （ 四 ） 電 容2、 定 義 ： 電 容 器 所 帶 電 量

10、 Q與 兩 極 板 間 電 勢 差 U的 比 值 ， 叫 做 電 容 器 的 電 容 。 公 式 ： C=Q/U4、 電 容 C的 大 小 由 電 容 器 自 身 決 定 。3、 電 容 的 單 位 ： F 1F=10 6 F=1012 PF1、 物 理 意 義 ： 電 容 是 描 述 電 容 器 容 納 電 荷 本 領 大 小 的 物 理 量1cm 1cm甲 乙 （ 五 ） 可 變 電 容改 變 平 行 板 正 對 面 積改 變 極 板 間 的 介 電 物 質改 變 極 板 間 的 距 離 可 改 變 平 行 板 電 容 器 的 電 容 。+ 固 定 電 容 器 電 解 電 容 器 可 變

11、電 容 器 影 響 電 容 大 小 的 因 素演 示 1 演 示 3演 示 2實 驗 表 明 ：1、 電 容 隨 兩 板 距 離 的 增 大 而 減 小2、 電 容 由 于 插 入 電 介 質 而 增 大 3、 電 容 隨 兩 板 的 正 對 面 積 的 減 小 而 減 小C=Q/U （ 六 ） 電 容 耐 壓額 定 電 壓 :電 容 器 的 最 大 工 作 電 壓擊 穿 電 壓 :電 容 器 的 極 限 電 壓電 容 器 長 期 工 作 所 能 承 受 的 電 壓 ， 它 比 擊 穿 電 壓 要 低 。加 在 電 容 器 上 的 電 壓 不 能 超 過 某 一 限 度 ， 超 過 這 個 限 度 ，電 介 質 將 被 擊 穿 ， 電 容 器 于 是 損 壞 。 當電容器放電結束后，電容器電路中無電流。放 電 過 程 實 際 上 是 正 負 電 荷 的 中 和 當電容器充電結束后，電容器所在電路中無電流，電容器兩極板間電壓與充電電壓相等。